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中国科学家发现幽灵粒子可让手机待机1年万芳

发布时间:2020-02-14 11:37:06 阅读: 来源:钢制文件柜厂家

中国科学家发现"幽灵粒子" 可让手机待机1年

这是一场激烈竞争。普林斯顿大学团队和中科院物理所团队几乎同时宣布成功。中科院物理所的最新成果将发表在最近一期《自然·物理》杂志上。

英国皇家化学协会网站7月16日报道说:“有两个国际研究组声称发现了电子学的基本建筑单元——外尔费米子。”

中科院物理所的陈根富小组首先制备出了具有原子级平整表面的大块TaAs晶体,而外尔费米子就藏身于这种晶体中。随后物理所丁洪小组利用上海光源“梦之线”的同步辐射光束照射TaAs晶体,使得外尔费米子80多年后第一次展现在科学家面前。

外尔费米子的发现将极大地推进未来技术的发展,据介绍,具有“手性”的外尔费米子的半金属能实现低能耗的电子传输,有望解决当前电子器件小型化和多功能化所面临的能耗问题。同时外尔费米子也受到对称性的保护,可以用来实现高容错的拓扑量子计算,制造比现在的超级计算机运行速度更快的量子计算机。

当前的电子设备充电套路是电子流通过电线和电路进入设备。这些粒子不仅笨重、不易控制,还会导致能量流失。如果我们用外尔费米子将之置换掉,一个费米子装置就能够保证电流几乎不流失,并且能保证在几乎不损耗能源的情况下完成高功率计算。

含有外尔费米子的材料能够充当超导体,因而也可应用到量子物理学领域。这种材料能够保持长时间的量子态,而不受或很少受到外部世界的影响,这使它成为打造一台实用、高容错量子计算机的热门材料。

制造这样一台设备所面临的最大挑战就是过去曾被用来进行量子计算的光子等粒子的量子态所具有的脆弱性。电磁干扰或物理干扰可以轻松地导致粒子失去或改变量子态,并打乱它们本应进行的计算。

翁红明说:“不幸的是,外尔费米子这样精美的粒子并不存在于我们的三维世界里。只能在另一个与我们这个世界‘相反’的世界里寻到它的芳踪。”

“不是通过大型粒子加速器,而是简单地在晶体里发现了新的粒子现象。这或许对其他实验有启发:凝聚态物理里,通过一些低能激发,可能产生高能物理范围的粒子行为。”翁红明说,下一步他们将试着寻找“拓扑超导”等新物理现象。

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